Vitamin D Wirkung im Körper

Die Wirkung von Vitamin D wird nun bereits seit Jahrzehnten intensiv erforscht – trotzdem werden fast jedes Jahr neue Wirkungen dieses erstaunlichen Vitamins bekannt. Dabei zeichnet sich zunehmend ab, dass Vitamin D Wirkung auf nahezu alle Bereiche des Körpers hat. (1, 2)

Dieses breite Wirkspektrum erklärt sich vor allem durch die besondere Stellung des Vitamin D unter den Vitaminen: Während nahezu alle anderen bekannten Vitamine lediglich als Kofaktoren in einigen wenigen Reaktionen beteiligt sind, wirkt Vitamin D3 nicht wie ein klassisches Vitamin, sondern vielmehr als Hormon, dass zahlreiche körperliche Prozesse regelt. (3)

Der Übersichtlichkeit halber soll die Wirkung des Vitamin D hier anhand von sechs wesentlichen Aspekten beschrieben werden:

• Wirkung auf das Erbgut/die DNA
• Wirkung auf den Mineralstoffhaushalt
• Wirkung auf das Immunsystem
• Wirkung auf Herz und Kreislauf
• Wirkung auf Nerven und Gehirn
• Wirkung auf Proliferation und Differenzierung von Zellen

Bedingungen für die Wirkung von Vitamin D

Damit Vitamin D seine Wirkung entfalten kann, muss eine ausreichende Versorgung sowohl mit Vitamin D, als auch mit einigen Kofaktoren gegeben sein. Leider wird dieser Umstand selbst in einigen klinischen Studien nicht beachtet. Hier eine Zusammenfassung, der wichtigsten Punkte.

1. Ausreichender Blutspiegel Vitamin D zeigt die beste Wirksamkeit bei Blutspiegeln zwischen 35 und 60 ng/ml
2. Versorgung durch die Sonne Ist nur unter speziellen Bedingungen (ausreichende Hautfläche, keine Sonnenschutzmittel, ausreichende Dauer) möglich und nur etwa die Hälfte des Jahres.
3. Ausreichende Dosierung Bester Wirkstoff ist Vitamin D3. Mittlere Dosierungen liegen bei 400-1000 IE im Sommer und 3000-4000 IE im Winter.
4. Ausreichende Versorgung mit Kofaktoren Vitamin D kann einige Wirkungen nur bei ausreichender Versorgung mit Vitamin K2 und Magnesium erfüllen

Einzelheiten zu diesen Punkten werden in den entsprechenden Artikeln auf dieser Seite erläutert.

Vitamin D und seine Wirkung auf das Erbgut

Die Wirkung des Vitamin-D-Hormons erfolgt über sogenannte Vitamin-D-Rezeptoren (VDR) die sich bei fast allen Körperzellen finden lassen. Über diese VDR-Rezeptoren beeinflusst Vitamin D, wie das Erbgut dieser Zellen ausgelesen wird und regelt so die Synthese zahlreicher Proteine, Enzyme und Botenstoffe, die ihrerseits wieder zahlreiche körperliche Prozesse steuern und beeinflussen. (4, 5) Vitamin D steuert auf diese direkte Weise über 2000 Gene und hat damit tiefgreifenden Einfluss auf die Funktion von Zellen, Organen und ganzen Systemen. (6-9)

Neben dieser direkten Aktivierung von Genen, hat Vitamin D auch Einfluss auf die sogenannte Epigenetik, die beschreibt, dass bestimmte Gene durch Methylierung dauerhaft an- oder abgeschaltet werden können. (10)

Vitamin D ist somit insgesamt ein genetischer Modulator, der zwar nicht das Erbgut direkt verändert, aber eine Vielzahl von Genen durch verschiedene Mechanismen steuert und aktiviert. Diese grundlegende Wirkung des Vitamin D ist für viele der nun folgenden Aspekte der Vitamin-D-Wirkung verantwortlich.

Vitamin D und der Mineralstoffhaushalt: Calcium und Phosphat

Lange Jahre wusste die Forschung nichts von den eben beschriebenen Wirkungen des Vitamin D. Einzig bekannte Rolle des Vitamin D war die Steuerung der Aufnahme und Verwertung von Calcium und Phosphat und damit vor allem die Wirkung von Vitamin D auf die Knochengesundheit. (11)

Ohne Vitamin D können Calcium und Phosphat im Darm nicht ausreichend aus der Nahrung aufgenommen werden und auch die Verwertung des Calciums und seine Wiederaufnahme aus der Niere und sind Vitamin-D-abhängig. Vitamin D steuert damit also indirekt den Phosphat- und Calciumspiegel im Blut. Möglich wird dies, weil Vitamin D sich für die Synthese zweier Calcium-transportierender Proteine verantwortlich zeigt: Osteocalcin und Matrix-GLA-Protein. (12) Diese Proteine sorgen für den Transport des Calciums in die Knochen und an andere Wirkungsstätten des Minerals und für einen korrekten Knochenaufbau.

Beide Proteine brauchen zu ihrer Aktivierung Vitamin K2, welches in dieser Funktion eng mit Vitamin D zusammenwirkt. Vitamin D und Vitamin K2 sind damit zentrale Faktoren zur Erhaltung der Knochengesundheit und zur Steuerung des Calciumspiegels.

Vitamin D sorgt – gemeinsam mit dem Nebenschildrüsen-Hormon PTH – dafür, den Calciumspiegel im Blut stets konstant zu halten. Steht nicht ausreichend Calcium durch die Nahrung bereit, oder wird aufgrund eines Vitamin-D-Mangels nicht genügend Calcium aufgenommen, wird durch das Hormon PTH Calcium aus den Knochen gelöst, was in der Folge zu einem Verfall der Knochengesundheit führt.

Mehr dazu im Artikel: Vitamin D und Calcium.

Vitamin-D-Wirkung im Immunsystem

Auch im Immunsystem hat Vitamin D eine steuernde, modulierende Wirkung. Viele zentrale Aspekte des Immunsystems sind abhängig von Vitamin D oder werden durch Vitamin D gesteuert. (13)

Zusammengefasst kann man die Vitamin D Wirkung auf das Immunsystem so beschreiben, dass einerseits die Produktion bestimmter Abwehrzellen und Abwehrstoffe gefördert wird, (14 – 17) Vitamin D andererseits aber auch entzündliche Immunreaktionen herunterreguliert. (18)

Vitamin D ist damit also ein Immunmodulator, der einerseits eine gesunde Immunantwort fördert aber auch verhindert, dass sich die Abwehrreaktionen gegen körpereigenes Gewebe richtet oder sich chronische Entzündungen und Autoimmunerkrankungen bilden.

Vitamin D zeigt Wirkung in der Prävention und Behandlung viralen und bakteriellen Erkrankungen, (19) wird heute aber vor allem auch als wesentlicher Faktor zur Prävention von Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose vermutet. (20)

Mehr im Artikel Vitamin D und Immunsystem.

Vitamin D und seine Wirkung auf das Herz-Kreislaufsystem

Seit einiger Zeit ist bekannt, dass viele bekannte Herz-Kreislauferkrankungen mit niedrigen Vitamin-D-Spiegeln einhergehen. Auch die Wahrscheinlichkeit an einer Herz-Kreislauferkrankung zu sterben, erhöht sich mit absinkenden Vitamin-D-Spiegeln. (21 – 30)

In Zusammenhang mit Herz-Kreislauferkrankungen wird vermutet, dass Vitamin D Wirkung durch vier verschiedene Mechanismen entfaltet: (31, 32)

1. Vitamin D ist beteiligt an der Regulation des Blutdrucks (33 – 35)
2. Vitamin D wirkt chronischen Entzündungen entgegen (36, 37)
3. Vitamin D schützt direkt Gefäße und Herzmuskulatur (38)
4. Vitamin beugt zahlreichen Risikofaktoren vor (39)

Noch immer ist umstritten, ob niedrige Vitamin-D-Spiegel die Ursache oder die Folge von Herz-Kreislauferkrankungen sind. Trotz der überwältigenden Korrelation von niedrigen Vitamin-D-Spiegeln mit Herz-Kreislaufkrankheiten (40, 41), konnten Präventions- und Interventionsstudien – also Studien, die versuchen, solche Krankheiten durch Vitamin D zu verhindern oder zu behandeln – bisher keine eindeutigen Ergebnisse bringen. (42)

Die bisher vorliegenden Studien sind in ihrer Qualität allerdings nicht ausreichend, was in vielen Meta-Analysen nicht beachtet wird: Oftmals werden weder die Ausgangsspiegel noch die erreichten Endspiegel beachtet, noch die Dosierung, die in vielen Fällen zu niedrig angesetzt ist. In jüngerer Zeit konnte gezeigt werden, dass sich ein verstärktes Risiko vor allem bei Vitamin-D–Spiegeln unterhalb von 15 ng/ml zeigt. (43, 44)

Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang, die aktuell erforschten Wechselwirkungen zwischen Vitamin D und dem Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS), welches Blutdruck-anhebend und Entzündungs-fördernd wirkt. Vitamin D scheint in starker Wechselwirkung mit dem RAAS zu stehen und diese Beziehung könnte einen Teil der Wirkung von Vitamin D auf Herz-Kreislauferkrankungen erklären.

Vitamin D für Nerven und Gehirn

Erst vor wenigen Jahren wurde entdeckt, dass Vitamin D auch im Gehirn und im zentralen Nervensystem eine Wirkung haben muss, da sowohl die Vitamin-D-Rezeptoren, als auch alle Vitamin-D-Enzyme dort aktiv sind. (45, 46)

Vitamin D gehört damit auch in die Klasse der Neurosteroide – eine Gruppe von Hormonen, die direkte Wirkung auf die Funktion und Entwicklung von Nervenzellen, von Neuronen und des Gehirns insgesamt aufweisen. (47)

In den letzten 10 Jahren wurden gleich mehrere zentrale Wirkungen des Vitamin D in diesem Bereich belegt: (48 – 50)

1. Vitamin D steuert den Zellzyklus von Nervenzellen
2. Vitamin D beeinflusst die Synthese von Neurotransmittern
3. Vitamin D steuert die Bildung wichtiger Antioxidantien und beeinflusst die Entgiftung des Gehirns
4. Vitamin D steuert die intrazellulären Calcium-Signale
5. Vitamin D steuert die Neurotrophine/die Neurotrophen Faktoren
6. Vitamin D steuert die Differenzierung und die strukturelle Entwicklung von Neuronen

Vitamin D steuert oder beeinflusst so die Neubildung und Differenzierung von Nervenzellen, die Bildung und Erhaltung von neuronalen Verbindungen, die Signalleitung in den Nerven, die Neuroplastizität des Gehirns und den Schutz der Nervenzellen. (51)

Besonders gut erforscht ist inzwischen die Rolle von Vitamin D für die Entwicklung des Gehirns. In Tierversuchen konnte belegt werden, dass ein mütterlicher Vitamin-D-Mangel beim Embryo zu starken Veränderungen des Gehirns führt. (52) Dies kann unter Umständen schwere Konsequenzen haben: Korrelationsstudien konnten eine deutliche Verbindung zwischen einem frühen Vitamin-D-Mangel und der Erkrankung an psychischen Störungen wie schwerer Schizophrenie nachweisen. (53, 54) Noch ungeklärt ist, ob Vitamin D in diesem Zusammenhang auch therapeutisch eingesetzt werden kann. (55)

Der Vitamin-D-Spiegel korreliert bei Älteren Menschen auch mit kognitiven Fähigkeiten wie Gedächtnis und Konzentrationsfähigkeit. Vitamin-D-Mangel wird zudem als Risikofaktor für Demenz angesehen. (56, 57)

Vitamin D – ein Modulator der Zellteilung und Zellzyklus

Nicht nur bei Nervenzellen ist Vitamin D offenbar an der Steuerung von Zellteilung, Zellwachstum, Zelltod und Zellzyklus beteiligt. (58 – 60)

Durch seine Eigenschaft des Modulators von Zellzyklen könnte Vitamin D Wirkung auf diverse Bereiche haben:

1. Krebs
2. Gesundheit der Organe
3. Gesundheit von Haut und Haaren

Vitamin D und Krebs

Die Entdeckung der Wirkung von Vitamin D auf den Zellzyklus hat zu einer intensiven Erforschung der Wirkungen von Vitamin D bei Krebs geführt, da bei Krebserkrankungen eine Störung genau dieser Mechanismen vorliegt. (61, 62) Tatsächlich brachten diverse Präventionsstudien gute Ergebnisse, wenn die Dosen höher als 1000 IE pro Tagen waren. (63, 64) Das Risiko, an Krebs zu erkranken sinkt erheblich bei Blutspiegeln über 35 ng/ml und ist am niedrigsten bei Spiegeln ab 40 ng/ml. (65)

In Tierversuchen können viele Formen von Krebs durch Vitamin D sowohl verhindert als auch behandelt werden, bisher waren entsprechende Studien an Menschen jedoch zu klein oder methodisch ungenügend, um diese Ergebnisse auf den Menschen übertragen zu können. (66) Forschungen der nächsten Jahre bringen hier hoffentlich eindeutige Ergebnisse.

Vitamin D und sein Wirkung auf Haut und Haare

Da Vitamin D Wirkung auf alle Bereiche hat, in denen Zellteilung eine wichtige Rolle spielt, ist es natürlich auch für diejenigen Gewebezellen wichtig, die sich am schnellsten erneuern: Die Zellen von Haut und Haaren. Insbesondere für die Haut scheint Vitamin D in dieser Hinsicht eine wichtige Rolle zu spielen. (67)

Das ist nicht verwunderlich, denn unter natürlichen Bedingungen wird Vitamin in der Haut gebildet. Vitamin D ist nicht nur wichtig für die Gesunderhaltung der Haut, sondern kann in diesem Bereich auch therapeutisch eingesetzt werden. So haen Vitamin D hat eine lang erprobte Wirkung auf Schuppenflechte. (68)

Vitamin D wird auch erfolgreich bei verschiedenen Formen von Ichthyose, zirkumskripte Sklerodermie/Morphea, Pityriasis alba, Prurigo nodularis und einigen anderen Hautkrankheiten eingesetzt. (69)

Hat Vitamin D Wirkung bei Haarausfall?

Eine noch umstrittene Frage ist, inwiefern eine Vitamin-D-Mangel Auslöser für Haarausfall bei Männern ist. Diverse Studien konnten zeigen, dass es eine starke Korrelation von Vitamin-D-Mangel und Haarausfall gibt. (70, 71) Auch eine solide theoretische Grundlage ist gegeben, da nachgewiesen werden konnte, dass der Vitamin-D-Rezeptor eine wichtige Rolle in der Steuerung des Haarzyklus spielt.(72)

Auch Gegen den Haarausfall in Folge einer Chemotherapie kann Vitamin D offenbar schützen. (73, 74) Ein Wirkung in Bezug auf das Nachwachsen von Haaren konnte bisher wissenschaftlich nicht bewiesen werden. Vitamin ist hier also offenbar vor allem in der Prävention eine relevante Größe.

Mehr Informationen auch in unserem Artikel Vitamin D Mangel Haarausfall.

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